压铸成型工艺与模具设计课程论文

压铸成型工艺与模具设计

课程论文

学 生 姓 名:秦小涛

学 号:[1**********]

所 在 学 院:工程学院

专 业:机械设计制造及其自动化

中国·大庆

2014年 06

压铸模具材料性能与发展概况

秦小涛

(工程学院 设计11—3班)

摘要:本文针对压铸模具材料性能以及发展和生产中根据压铸模具的工作条件及失效形式选用合适的模具材料,简要介绍了压铸模具材料的性能要求,国内外压铸模具发展现状以及模具的应用范围分析现状并提出模具发展方向的阐述。 关键词:压铸模具;材料;模具现状;发展

引言

模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。我国模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注。近年来,随着我国汽车、电子、通讯等行业的迅猛发展,对金属压铸件的需求急剧增长,因而推动了压铸模技术的发展。汽车发动机缸罩、盖板、变速器壳体和摩托车发动机缸机、齿轮箱壳体、制动器、轮毂等铝合金铸件模具以及自动扶梯压铸模等,我国均已能够顺利生产。由于模具制造技术水平有较大幅度的提高,使汽车、摩托车上配套的铝合金压铸模大部分现了国产化。

1 对于压铸模具的认识

目前,压铸模的设计在现代化制造行业起着越来越重要的作用, 压铸是高效益、 高效率, 很有发展前途的铸造方法, 在高科技的不断推动下, 压铸必将进一步扩大其应用范围, 在国民经济发展中必将发挥出越来越大的作用。 与其它方法相比, 它具有尺寸精度高, 强度高, 表面粗糙度小, 生产率高的优点。

模具制造的工艺方法可以分为锻造、热处理、切削加工、表面处理和装配等,其中以切削加工为主要的加工方法。切削加工大体可以分为切削机床加工、钳加工和特殊加工等,通常模具零件的加工工艺路线一般应遵循普通机械加工工艺的基本原则。压铸模零件的加工大体可以分为模板加工、孔及孔系加工、成型零件加工等,对不同的模体应根据其自身的实际情况选择合适的加工方法。

模具是压铸件生产的主要工具,因此在设计模具时应尽量注意使模具总体结构及模具零件结构合理,安全可靠,便于制造生产,压铸模浇排系统需合理设计。模具的加工、装配要到位,配合需适当,压铸模具的优化也是一个重要方面。压铸模具的优良程度很大程度上取决浇注系统以及排溢系统的设计。压铸生产中,因为模具浇道形状、浇口与排溢口位置及压铸力等控制参数选择不合理导致压铸件缩孔、冷隔或者气孔等缺陷的情况常有出现。而对浇道和排溢口的形状、大小、位置以及压铸机压射工艺参数经过优化后可以大大减少这些缺陷。综上所述,压铸模具的合理设计对于生产出高质量的铸件具有重要意义。压铸模具设计的意义 模具是压铸件生产的主要工具,因此在设计模具时应尽量注意使模具总体结构及模具零件结构合理,安全可靠,便于制造生产,压铸模浇排系统需合理设计。模具的加工、装配要到位,配合需适当,压铸模具的优化也是一个重要方面。压铸模具的优良程度很大程度上取决浇注系统以及排溢系统的设计。压铸生产中,因为模具浇道形状、浇口与排溢口位置及压铸力等控制参数选择不合理导致压铸件

缩孔、冷隔或者气孔等缺陷的情况常有出现。而对浇道和排溢口的形状、大小、位置以及压铸机压射工艺参数经过优化后可以大大减少这些缺陷。

模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。我国模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注。近年来,随着我国汽车、电子、通讯等行业的迅猛发展,对金属压铸件的需求急剧增长,因而推动了压铸模技术的发展。汽车发动机缸罩、盖板、变速器壳体和摩托车发动机缸机、齿轮箱壳体、制动器、轮毂等铝合金铸件模具以及自动扶梯压铸模等,我国均已能够顺利生产。由于模具制造技术水平有较大幅度的提高,使汽车、摩托车上配套的铝合金压铸模大部分现了国产化。

2 压铸模具材料

压铸模具在工作中,既有力的作用,又有温度的作用,从而使工作条件复杂化,对模具材料的特性要求也更加严格。为了满足压铸模具的使用要求,压铸模具应具备下列基本特性:

(1)较高的耐热性和良好的高温力学性能。压铸模对高温的液体材料进行加工时,模具的温度升得很高,可达300~1 000 ℃。由于经常受到高温作用,因此压铸模具材料要有较高的耐热性。此外,压铸模具在高温工作时,承受很大的冲击力,而且冲击频率很高,要求必须具有良好的高温力学性能,尤其是高强度和良好的韧性。

(2)优良的耐热疲劳性。压铸模工作时还要反复受热受冷,模具一时受热膨胀,一时又冷却收缩,形成很大的热应力,而且这种热应力是方向相反、交替产生的,表面容易形成网状裂纹。因此,压铸模具材料必须要有良好的耐热疲劳性。

(3)高的导热性。为了使模具不至于积热过多,导致力学性能下降,要尽可能降低模面温度,减小模具内部的温差,这就要求压铸模具材料要有高的导热性。

(4)良好的抗氧化性和耐蚀性。压铸模具在高温工作时,受到氧化性气氛和被加工材料的腐蚀,会加剧型腔表面磨损,所以压铸模具材料应具有良好的抗氧化性和耐蚀性。

(5)高的淬透性。压铸模具一般尺寸比较大,为了使整个模具截面的力学性能均匀,这就要求压铸模具有高的淬透性。(6)良好的成型加工工艺性能。压铸模具在制造过程中要经历冷、热加工,因此要求其具有良好的可加工性,以便提高产品质量,降低模具的制造费用,满足加工成形的需要。

3 国内外压铸模具发展现状

中国压铸行业是一个新兴的行业,在上个世纪八十年代,中国只有几家单位有1000吨以下的压铸机,国内只能制造最大630吨压铸机,并且大部分压铸机合模机构还是全液压的,非常落后。

压铸领域仅限于个别军工或大型国营企业,压铸行业非常落后。随着

80年代末,中国摩托车行业的发展,中国陆续引进了国外的大批500至1000吨压铸机,国内首台1000吨压铸机也在90年开发成功,中国压铸行业因此得以快速发展,由此也拉动了中国压铸模具企业。

在上世纪九十年代,大部分压铸模具依赖进口,特别是台湾进口居多。中国压铸模具企业特别是宁波北仑压铸模具企业快速发展真正开始起步应该是在九十年代末,基本上都是以摩托车配件压铸模具开始。

应该说基本上都是小型压铸模具,基本上在280吨至800吨压铸机上使用的压铸模具为主,这时的压铸模具企业无论是从加工设备、检测设备等硬件,还是压铸人才都处于初始阶段,模具制造水平都相对较低。

自2000年开始,随着中国汽车行业开始发展,国内开始引进1000吨以上压铸机,国内外资企业如力劲公司等压铸机企业也开始生产1000吨以上压铸机。这个期间企业引进的基本上在1000吨至1600吨压铸机,而模具基本上全部是随着设备一同引进,国内很少能够生产。

在经历了一轮引进后,因为国外压铸模具价格较高,个别企业为了降低成本开始寻求国内能够复制汽车配件的模具企业。为此包括辉旺公司在内的部分较大一点的模具企业看准市场,积极应对挑战,加大了先进、大型装备的投入,购置了三坐标检测等先进检测设备,开始复制汽车配件压铸模具。

在这个过程中,企业加以吸收消化,逐步开始转型,以生产中型包括汽车手动变速箱壳体压铸模具为主,带动了模具企业快速发展,模具企业装备水平明显提高,模具制造水平以及制造能力大幅提高。目前这类模具已基本上没有企业从国外引进。

随着国内汽车行业近几年的快速发展,特别是国内民族品牌汽车的崛起,中国汽车行业竞争越来越大。原来的外资企业原来的汽车缸体基本上是采用低压浇注或从国外进口,压铸汽车缸体由于投入大,加上外国企业从自身利益出发,很少国内生产。

而汽车自动档变速箱更是全部进口,并且作为从中国赚钱的工具。随着国内汽车企业,如吉利公司先后成功开发了自动档变速箱和汽车压铸缸体,国内其它企业也纷纷寻求国产化,以降低成本,提高竞争力。近两三年,国内汽车行业以及相关的压铸企业纷纷购买大型压铸机从2000吨到3800吨,基本上都是以生产自动档变速箱壳体和汽车发动机缸体为主

.但是国内能够生产汽车缸体以及自动档变速箱的模具企业很少,如已生产1.3、1.4、1.6、1.8、2.0、2.4各排量的汽车四缸体以及3.2排量的V6缸体压铸模具的只有一家,而大部分这类模具主要依赖进口,进口模具价格是国内的1-2倍。

随着今年国家出台的诸多利好政策,中国汽车行业今年上半年小排量的汽车增长迅速,而小排量的汽车以家庭居多,小排量汽车发动机缸体为减低成本势必要采用压铸,另外自动档的需求也会逐步成为主流。因此,汽车发动机缸体、自动档变速箱壳体压铸模具市场空间巨大。国内对于大型精密压铸模具的需求将会越来越大。

另一方面,国外的模具模具市场竞争日趋激烈,特别是由于金融危机的影响,汽车行业竞争加剧。为了减低成本,必然要降低模具价格,因此国外模具业也在努力降低生产成本。

模具行业是人力成本较高的行业,国外的人力成本是中国及东南亚地区的十几倍,而人力成本中有70%以上是非核心技术人员。因此,现在国外模具业正逐渐将模具转向人力成本低的地区生产。其次是国外使用模具的主要企业有加快向国外转移的趋势。因此,无论是国内还是国外,大型精密压铸模具的市场前景广阔。

4 压铸模具的应用和发展

模具作为重要的工艺装备,广泛应用于汽车制造、摩托车行业、电机电器、灯具以及其他等多个领域。其具有广阔的发展前景。模具市场全球化是当今模具工业最主要的特征之一,模具的购买者和生产商遍布全世界,模具工业的全球化发展使生产工艺简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的国家迁移,发达国家的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上,模具生产企业必须面对全球化的市场竞争,同时模具生产厂家不得不千方百计地加快生产进度,努力简化和废除不必要的生产工序,模具的生产周期将进一步缩短。软件的功能模块越来越齐全,同时各功能模块采用同一数据模型,实现信息的综合管理与共享,支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程。有的系列化软件包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、模具设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等;模具设计、分析、制造的三维化、无纸化使新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享;罗百辉表示,随着竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化,以及计算机软硬件技术的迅速发展,网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术成为新的发展趋势。 一方面模具成型零件日渐大型化和为提高生产效率开发的“一模多腔”造成了模具日趋大型化,另一方面电子信息产业、医学的迅猛发展带来了零件微型化及精密化,有些模具的加工精度公差就要求在1μm以下。另外多功能复合模具将得到进一步发展,新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,生产效率进一步提高。 国外发达国家模具标准件使用覆盖率一般为80%左右,随着我国模具工业的发展,模具标准化工作必将加强,模具标准化程度将进一步提高,模具标准件的应用和生产在“十二五”期间必将得到较大的发展。 因选材和用材不当,致使模具过早失效,大约占失效模具的45%以上,因此选用优钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分重要,提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或具特殊性能的模具钢,开发模具钢品种规格,扩大其他优质模具材料如硬质合金、陶瓷材料、复合材料等的应用范围是主要研究热点;用铝合金作模具材料以缩短制模周期、降低模具成本,将在快速经济模具中得到较快发展。

5结论

我国生产的压铸模与国外产品相比,价格低,一般约为国外同类模具的1/2~1/5;周期短,如摩托车曲轴箱压铸模,国外一般在4个月能交付使用,而国内则为2~4个月;模具寿命与国外有差距,国内不同厂家的水平也参差不齐,中型复杂的模具,国外往往在10~15万模次,国内做得好些的企业普遍在8~12万模次,个别差的还停留在2~3 万模次;国产模具主要问题还在于品质稳定性差,外观质量不讲究,尺寸精度不高,使用时故障率高,返修多,制约了压铸生产率的提高而提高铸造模具设计和制造水平,主要包括:cad/cam/cae/capp技术;工艺和工装设计一体化;提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计和制造水平;大力发展快速制模和快速成形技术(rpm);发展高速加工技术、发展高速测量技术和逆向工程;采用优质铸模材料,提高表面处理技术;提高铸造模具标准化水平和扩大标准件的使用范围。积极推进行业管理,构筑行业管理协调网络,建立公平、合理的铸造模具价格体系。进一步规范模具巿场,规范的巿场经济对质量的要求更为严格,质量就是巿场。

现代制模的质量依赖于物化因素,再现能力强,整体水平容易控制。现代制模采用并行方式进行,设计和制造基于共同的数学模型,可以在模具总体工艺方案指导下通过公共数据库并行通信,相互协调,共享信息,以减少重复劳动,缩短加工周期。

总之,中国的铸造模具企业要发展,就必须转换机制,发展专业化生产,增强巿场意识,促进铸造模具业的产业结构调整;积极推进行业管理,建立行业管理协调网络;加强技术人才的培养,强化一专多能;广泛采用cad/cam/cae/capp技术,提高铸造模具设计和制造水平;大力发展快速制模和快速成形技术、高速加工技术、高速测量技术和逆向工程等新技术、新工艺、新材料;提高铸造模具标准化水平和扩大标准件的使用范围。模具企业必须不断提高自身的技术水平和管理能力,才能在国内模具巿场有立足之地,才能逐步开拓国外模具巿场

参考文献

[1] 王莉. 起重机械的事故分析与检验[J].农业与技术,2007,

[2]屈华昌.压铸成形工艺与模具设计[M].高等教育出版社,2004.

[3]黄勇.提高铝合金压铸模使用寿命的探讨[J].金属成形工艺,2003

[4]胡心平,戴挺,吴炳尧.压铸模具钢的选择与提高压铸模寿命的途径[J].特种铸造及有色合金。2003

压铸成型工艺与模具设计

课程论文

学 生 姓 名:秦小涛

学 号:[1**********]

所 在 学 院:工程学院

专 业:机械设计制造及其自动化

中国·大庆

2014年 06

压铸模具材料性能与发展概况

秦小涛

(工程学院 设计11—3班)

摘要:本文针对压铸模具材料性能以及发展和生产中根据压铸模具的工作条件及失效形式选用合适的模具材料,简要介绍了压铸模具材料的性能要求,国内外压铸模具发展现状以及模具的应用范围分析现状并提出模具发展方向的阐述。 关键词:压铸模具;材料;模具现状;发展

引言

模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。我国模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注。近年来,随着我国汽车、电子、通讯等行业的迅猛发展,对金属压铸件的需求急剧增长,因而推动了压铸模技术的发展。汽车发动机缸罩、盖板、变速器壳体和摩托车发动机缸机、齿轮箱壳体、制动器、轮毂等铝合金铸件模具以及自动扶梯压铸模等,我国均已能够顺利生产。由于模具制造技术水平有较大幅度的提高,使汽车、摩托车上配套的铝合金压铸模大部分现了国产化。

1 对于压铸模具的认识

目前,压铸模的设计在现代化制造行业起着越来越重要的作用, 压铸是高效益、 高效率, 很有发展前途的铸造方法, 在高科技的不断推动下, 压铸必将进一步扩大其应用范围, 在国民经济发展中必将发挥出越来越大的作用。 与其它方法相比, 它具有尺寸精度高, 强度高, 表面粗糙度小, 生产率高的优点。

模具制造的工艺方法可以分为锻造、热处理、切削加工、表面处理和装配等,其中以切削加工为主要的加工方法。切削加工大体可以分为切削机床加工、钳加工和特殊加工等,通常模具零件的加工工艺路线一般应遵循普通机械加工工艺的基本原则。压铸模零件的加工大体可以分为模板加工、孔及孔系加工、成型零件加工等,对不同的模体应根据其自身的实际情况选择合适的加工方法。

模具是压铸件生产的主要工具,因此在设计模具时应尽量注意使模具总体结构及模具零件结构合理,安全可靠,便于制造生产,压铸模浇排系统需合理设计。模具的加工、装配要到位,配合需适当,压铸模具的优化也是一个重要方面。压铸模具的优良程度很大程度上取决浇注系统以及排溢系统的设计。压铸生产中,因为模具浇道形状、浇口与排溢口位置及压铸力等控制参数选择不合理导致压铸件缩孔、冷隔或者气孔等缺陷的情况常有出现。而对浇道和排溢口的形状、大小、位置以及压铸机压射工艺参数经过优化后可以大大减少这些缺陷。综上所述,压铸模具的合理设计对于生产出高质量的铸件具有重要意义。压铸模具设计的意义 模具是压铸件生产的主要工具,因此在设计模具时应尽量注意使模具总体结构及模具零件结构合理,安全可靠,便于制造生产,压铸模浇排系统需合理设计。模具的加工、装配要到位,配合需适当,压铸模具的优化也是一个重要方面。压铸模具的优良程度很大程度上取决浇注系统以及排溢系统的设计。压铸生产中,因为模具浇道形状、浇口与排溢口位置及压铸力等控制参数选择不合理导致压铸件

缩孔、冷隔或者气孔等缺陷的情况常有出现。而对浇道和排溢口的形状、大小、位置以及压铸机压射工艺参数经过优化后可以大大减少这些缺陷。

模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。我国模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注。近年来,随着我国汽车、电子、通讯等行业的迅猛发展,对金属压铸件的需求急剧增长,因而推动了压铸模技术的发展。汽车发动机缸罩、盖板、变速器壳体和摩托车发动机缸机、齿轮箱壳体、制动器、轮毂等铝合金铸件模具以及自动扶梯压铸模等,我国均已能够顺利生产。由于模具制造技术水平有较大幅度的提高,使汽车、摩托车上配套的铝合金压铸模大部分现了国产化。

2 压铸模具材料

压铸模具在工作中,既有力的作用,又有温度的作用,从而使工作条件复杂化,对模具材料的特性要求也更加严格。为了满足压铸模具的使用要求,压铸模具应具备下列基本特性:

(1)较高的耐热性和良好的高温力学性能。压铸模对高温的液体材料进行加工时,模具的温度升得很高,可达300~1 000 ℃。由于经常受到高温作用,因此压铸模具材料要有较高的耐热性。此外,压铸模具在高温工作时,承受很大的冲击力,而且冲击频率很高,要求必须具有良好的高温力学性能,尤其是高强度和良好的韧性。

(2)优良的耐热疲劳性。压铸模工作时还要反复受热受冷,模具一时受热膨胀,一时又冷却收缩,形成很大的热应力,而且这种热应力是方向相反、交替产生的,表面容易形成网状裂纹。因此,压铸模具材料必须要有良好的耐热疲劳性。

(3)高的导热性。为了使模具不至于积热过多,导致力学性能下降,要尽可能降低模面温度,减小模具内部的温差,这就要求压铸模具材料要有高的导热性。

(4)良好的抗氧化性和耐蚀性。压铸模具在高温工作时,受到氧化性气氛和被加工材料的腐蚀,会加剧型腔表面磨损,所以压铸模具材料应具有良好的抗氧化性和耐蚀性。

(5)高的淬透性。压铸模具一般尺寸比较大,为了使整个模具截面的力学性能均匀,这就要求压铸模具有高的淬透性。(6)良好的成型加工工艺性能。压铸模具在制造过程中要经历冷、热加工,因此要求其具有良好的可加工性,以便提高产品质量,降低模具的制造费用,满足加工成形的需要。

3 国内外压铸模具发展现状

中国压铸行业是一个新兴的行业,在上个世纪八十年代,中国只有几家单位有1000吨以下的压铸机,国内只能制造最大630吨压铸机,并且大部分压铸机合模机构还是全液压的,非常落后。

压铸领域仅限于个别军工或大型国营企业,压铸行业非常落后。随着

80年代末,中国摩托车行业的发展,中国陆续引进了国外的大批500至1000吨压铸机,国内首台1000吨压铸机也在90年开发成功,中国压铸行业因此得以快速发展,由此也拉动了中国压铸模具企业。

在上世纪九十年代,大部分压铸模具依赖进口,特别是台湾进口居多。中国压铸模具企业特别是宁波北仑压铸模具企业快速发展真正开始起步应该是在九十年代末,基本上都是以摩托车配件压铸模具开始。

应该说基本上都是小型压铸模具,基本上在280吨至800吨压铸机上使用的压铸模具为主,这时的压铸模具企业无论是从加工设备、检测设备等硬件,还是压铸人才都处于初始阶段,模具制造水平都相对较低。

自2000年开始,随着中国汽车行业开始发展,国内开始引进1000吨以上压铸机,国内外资企业如力劲公司等压铸机企业也开始生产1000吨以上压铸机。这个期间企业引进的基本上在1000吨至1600吨压铸机,而模具基本上全部是随着设备一同引进,国内很少能够生产。

在经历了一轮引进后,因为国外压铸模具价格较高,个别企业为了降低成本开始寻求国内能够复制汽车配件的模具企业。为此包括辉旺公司在内的部分较大一点的模具企业看准市场,积极应对挑战,加大了先进、大型装备的投入,购置了三坐标检测等先进检测设备,开始复制汽车配件压铸模具。

在这个过程中,企业加以吸收消化,逐步开始转型,以生产中型包括汽车手动变速箱壳体压铸模具为主,带动了模具企业快速发展,模具企业装备水平明显提高,模具制造水平以及制造能力大幅提高。目前这类模具已基本上没有企业从国外引进。

随着国内汽车行业近几年的快速发展,特别是国内民族品牌汽车的崛起,中国汽车行业竞争越来越大。原来的外资企业原来的汽车缸体基本上是采用低压浇注或从国外进口,压铸汽车缸体由于投入大,加上外国企业从自身利益出发,很少国内生产。

而汽车自动档变速箱更是全部进口,并且作为从中国赚钱的工具。随着国内汽车企业,如吉利公司先后成功开发了自动档变速箱和汽车压铸缸体,国内其它企业也纷纷寻求国产化,以降低成本,提高竞争力。近两三年,国内汽车行业以及相关的压铸企业纷纷购买大型压铸机从2000吨到3800吨,基本上都是以生产自动档变速箱壳体和汽车发动机缸体为主

.但是国内能够生产汽车缸体以及自动档变速箱的模具企业很少,如已生产1.3、1.4、1.6、1.8、2.0、2.4各排量的汽车四缸体以及3.2排量的V6缸体压铸模具的只有一家,而大部分这类模具主要依赖进口,进口模具价格是国内的1-2倍。

随着今年国家出台的诸多利好政策,中国汽车行业今年上半年小排量的汽车增长迅速,而小排量的汽车以家庭居多,小排量汽车发动机缸体为减低成本势必要采用压铸,另外自动档的需求也会逐步成为主流。因此,汽车发动机缸体、自动档变速箱壳体压铸模具市场空间巨大。国内对于大型精密压铸模具的需求将会越来越大。

另一方面,国外的模具模具市场竞争日趋激烈,特别是由于金融危机的影响,汽车行业竞争加剧。为了减低成本,必然要降低模具价格,因此国外模具业也在努力降低生产成本。

模具行业是人力成本较高的行业,国外的人力成本是中国及东南亚地区的十几倍,而人力成本中有70%以上是非核心技术人员。因此,现在国外模具业正逐渐将模具转向人力成本低的地区生产。其次是国外使用模具的主要企业有加快向国外转移的趋势。因此,无论是国内还是国外,大型精密压铸模具的市场前景广阔。

4 压铸模具的应用和发展

模具作为重要的工艺装备,广泛应用于汽车制造、摩托车行业、电机电器、灯具以及其他等多个领域。其具有广阔的发展前景。模具市场全球化是当今模具工业最主要的特征之一,模具的购买者和生产商遍布全世界,模具工业的全球化发展使生产工艺简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的国家迁移,发达国家的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上,模具生产企业必须面对全球化的市场竞争,同时模具生产厂家不得不千方百计地加快生产进度,努力简化和废除不必要的生产工序,模具的生产周期将进一步缩短。软件的功能模块越来越齐全,同时各功能模块采用同一数据模型,实现信息的综合管理与共享,支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程。有的系列化软件包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、模具设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等;模具设计、分析、制造的三维化、无纸化使新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享;罗百辉表示,随着竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化,以及计算机软硬件技术的迅速发展,网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术成为新的发展趋势。 一方面模具成型零件日渐大型化和为提高生产效率开发的“一模多腔”造成了模具日趋大型化,另一方面电子信息产业、医学的迅猛发展带来了零件微型化及精密化,有些模具的加工精度公差就要求在1μm以下。另外多功能复合模具将得到进一步发展,新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,生产效率进一步提高。 国外发达国家模具标准件使用覆盖率一般为80%左右,随着我国模具工业的发展,模具标准化工作必将加强,模具标准化程度将进一步提高,模具标准件的应用和生产在“十二五”期间必将得到较大的发展。 因选材和用材不当,致使模具过早失效,大约占失效模具的45%以上,因此选用优钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分重要,提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或具特殊性能的模具钢,开发模具钢品种规格,扩大其他优质模具材料如硬质合金、陶瓷材料、复合材料等的应用范围是主要研究热点;用铝合金作模具材料以缩短制模周期、降低模具成本,将在快速经济模具中得到较快发展。

5结论

我国生产的压铸模与国外产品相比,价格低,一般约为国外同类模具的1/2~1/5;周期短,如摩托车曲轴箱压铸模,国外一般在4个月能交付使用,而国内则为2~4个月;模具寿命与国外有差距,国内不同厂家的水平也参差不齐,中型复杂的模具,国外往往在10~15万模次,国内做得好些的企业普遍在8~12万模次,个别差的还停留在2~3 万模次;国产模具主要问题还在于品质稳定性差,外观质量不讲究,尺寸精度不高,使用时故障率高,返修多,制约了压铸生产率的提高而提高铸造模具设计和制造水平,主要包括:cad/cam/cae/capp技术;工艺和工装设计一体化;提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计和制造水平;大力发展快速制模和快速成形技术(rpm);发展高速加工技术、发展高速测量技术和逆向工程;采用优质铸模材料,提高表面处理技术;提高铸造模具标准化水平和扩大标准件的使用范围。积极推进行业管理,构筑行业管理协调网络,建立公平、合理的铸造模具价格体系。进一步规范模具巿场,规范的巿场经济对质量的要求更为严格,质量就是巿场。

现代制模的质量依赖于物化因素,再现能力强,整体水平容易控制。现代制模采用并行方式进行,设计和制造基于共同的数学模型,可以在模具总体工艺方案指导下通过公共数据库并行通信,相互协调,共享信息,以减少重复劳动,缩短加工周期。

总之,中国的铸造模具企业要发展,就必须转换机制,发展专业化生产,增强巿场意识,促进铸造模具业的产业结构调整;积极推进行业管理,建立行业管理协调网络;加强技术人才的培养,强化一专多能;广泛采用cad/cam/cae/capp技术,提高铸造模具设计和制造水平;大力发展快速制模和快速成形技术、高速加工技术、高速测量技术和逆向工程等新技术、新工艺、新材料;提高铸造模具标准化水平和扩大标准件的使用范围。模具企业必须不断提高自身的技术水平和管理能力,才能在国内模具巿场有立足之地,才能逐步开拓国外模具巿场

参考文献

[1] 王莉. 起重机械的事故分析与检验[J].农业与技术,2007,

[2]屈华昌.压铸成形工艺与模具设计[M].高等教育出版社,2004.

[3]黄勇.提高铝合金压铸模使用寿命的探讨[J].金属成形工艺,2003

[4]胡心平,戴挺,吴炳尧.压铸模具钢的选择与提高压铸模寿命的途径[J].特种铸造及有色合金。2003


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